42CrMo钢激光冲击诱导残余应力的数值模拟

42Cr Mo钢具有较高的强度和韧性,被广泛应用于装备制造行业。本文以42Cr Mo钢为研究对象,在理论分析的基础上,运用ABAQUS数值模拟的方法,探讨了在相同激光能量(4J)和脉冲宽度(8ns)情况下,不同光斑直径(1mm、2mm、3mm、4mm)对激光冲击强化后残余应力分布的影响。结果表明:光斑直径越小,激光诱导冲击波的峰值压力越大,塑性强化层深度越深,表面的最大Von Mises应力值越大;光斑直径过大或者激光诱导冲击波的峰值压力过大,均会影响残余应力的分布;本文的数值模拟条件下,2mm直径的光斑,激光冲击效果最好,与理论分析结果一致。     

铁素体量对42CrMo钢弯曲疲劳及多次冲击疲劳性能的影响

本文研究了42CrMo 钢未溶铁素体+回火索氏体双相组织中铁素体量对弯曲疲劳及多次冲击疲劳性能的影响.结果表明:随铁素体含量增加,其冲击疲劳、弯曲疲劳寿命升高,到最佳值(本试验条件下约为10%)后又有所降低.这一规律与铁素体量对接触疲劳性能的影响是一致的.     

激光熔化处理提高42CrMo钢缺口疲劳强度的研究

研究了淬火＋中温回火和淬火＋高温回火及其激光表面熔化处理的４２ＣｒＭｏ钢的显微组织和旋转弯曲疲劳强度．结果表明，４２ＣｒＭｏ钢经淬火＋中温回火和淬火＋高温回火后分别获得回火托氏体和回火索氏体．再经激光熔化处理后，表层为熔凝层，其组织为树枝（Ｍ＋Ａ′）＋树枝间（Ｍ＋Ａ′＋Ｍ３Ｃ），Ａ′的体积百分数为１９．６％；次表层为固态相变层，其组织为Ｍ＋Ａ′，在近熔凝层处Ａ′的体积百分数高达３５．４％．淬火＋中温回火４２ＣｒＭｏ钢的疲劳强度σ－１、σ－１ｎ均高于淬火＋高温回火４２ＣｒＭｏ钢．对缺口进行激光熔化处理可以提高σ－１ｎ和降低缺口敏感度ｑ，疲劳裂纹源移至次表面     

稀土对钢耐大气腐蚀性能的影响

采用户外暴露试验，周浸法和交流阻抗法测定了稀土碳钢（Ａ３），０８ＣｕＰＶ和０９ＣｕＰＴｉ的耐大气腐蚀性能。实验表明，稀土能改善０８ＣｕＰＶ和０９ＣｕＰＴｉ的耐大气腐蚀性，并随稀土含量增高，钢的耐大气腐蚀性能增强，稀土对碳钢的耐大气腐蚀性没有明显改善。     

42CrMo钢疲劳试验研究

文章采用高频疲劳试验机,在不同的最大应力下,对42CrMo钢进行疲劳试验研究.在常温空气环境下分别对试样进行了拉拉疲劳试验(R=0.1)和拉压疲劳(R=-1)试验,得出了42CrMo钢的拉-拉疲劳和拉-压疲劳寿命;试验结果表明,拉一拉疲劳极限在0.33σb～0.35σb之间,拉一压疲劳极限在0.4σb～0.5σb之间;由此得出了拉-拉疲劳极限与拉-压疲劳极限较好地吻合Gerber关系式.     

42CrMo钢泵筒内壁激光相变硬化组织模拟

采用有限元软件SYSWELD建立三维模型,考虑相变潜热及材料热物理性能随温度的变化,将温度场和相变模型进行耦合,对泵筒内壁激光相变硬化组织转变过程及硬度分布进行数值模拟。结果表明:激光相变硬化是一个快速加热和冷却的过程;在加热过程中激光照射区域组织转变为奥氏体,而在冷却过程中奥氏体发生马氏体转变;激光相变硬化处理后,完全淬火区主要以马氏体为主,其最大体积分数可达90%左右。相变区硬度提高约2倍,最大可达540.6 HV0.2;相变区的组织及硬度模拟结果与试验结果吻合较好。     

42CrMo钢回火方程的建立

通过回归分析给出了４２ＣｒＭｏ钢的回火硬度、回火温度及回火时间的函数关系式。该关系式具有精度高，使用方便。同时分析了回火参量Ｐ＝ｆ［Ｔ（Ｃ＋ｌｇτ）］的算法，指出了其存在较大误差的原因     

42CrMo钢离子氮化—沉淀强化组织结构的研究

研究了42CrMo钢离子氮化—沉淀强化的组织结构,结果表明,离子氮化层的组成为ε、r＇a_N、Fe_3C和少量Cr_2N、Mo_2N、CrMoN_x及a";经时效处理后,ε相和a_N相弥散析出Cr_2N、Mo_2N和a" 。325℃时效,CrMoN_x消失;500℃时效,Mo_2N大大减少。a"、Cr_2N和Mo_2N弥散共格析出,必将使氮化层强化。     

42CrMo钢齿轮轴开裂原因分析

对42CrMo钢齿轮轴调质处理后出现的纵向裂纹进行了较详尽的分析,确定其开裂原因主要是由于锻造温度过高、时间过长,在晶界处发生了选择性氧化而导致晶界脆化所引起的。     

激光冲击对45钢表面性能的影响

激光冲击处理技术（ Ｌ Ｓ Ｐ） 是一种新型的零件表面强化技术,在强化处理孔、凹槽和焊缝等局部应力集中部位具有明显的技术优势,有着广阔的应用前景,受到国内外学者的高度重视． 本文采用激光冲击处理技术对４５ 钢表面进行改性,测量了表面的显微硬度,并用扫描电子显微镜对冲击区的表面组织进行了分析,实验结果表明：激光冲击使４５ 钢的表面性能得到明显的改善,冲击区的表面显微硬度平均可达 Ｈ Ｖ４１３ ,提高了３２ ％ 左右,硬化层深度约为１００ μｍ     

激光冲击对45钢表面性能的影响

激光冲击处理技术（ＬＳＰ）是一种新型的零件表面强化技术,在强化处理孔、凹槽和焊缝等局部应力集中部位具有明显的技术优势,有着广阔的应用前景,受到国内外学者的高度重视。本文采用激光冲击处理技术对４５钢表面进行改性,测量了表面的显微硬度,并用扫描电子显微镜对冲击区的表面组织进行了分析,实验结果表明：激光冲击使４５钢的表面性能得到明显的改善,冲击区的表面显微硬度平均可达ＨＶ４１３,提高了３２％左右,硬化层     

激光冲击处理不锈钢慢应变速率拉伸应力腐蚀性能

利用激光冲击处理技术对304不锈钢片试样进行激光冲击处理。采用慢应变速率拉伸实验方法评价304不锈钢激光冲击处理前后在80℃时、质量分数为3.5%Na Cl溶液中的应力腐蚀开裂敏感性。通过金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析激光冲击处理后表面强化层的晶粒细化程度。采用显微硬度计测定了表面显微硬度分布及影响层深度。实验结果表明,激光冲击处理未能显著细化试样表层晶粒,但可以提高显微硬度。随着冲击次数增加,表面显微硬度值也增加,影响层厚度提高。慢应变速率拉伸应力腐蚀试验结果表明激光冲击处理可以降低不锈钢应力腐蚀开裂敏感性,且双面冲击处理比单面冲击处理效果更好。     

42CrMo钢等离子渗氮速度的研究

作者在对42CrMo钢进行等离子渗氮工艺试验的基础上,参考有关数学关系,利用电子计算机处理实验数据,初步建立了扩散层、化合物层、温度控制的数学模型,实现了微处理机控制等离子渗氮参数。实验还得出CO_2对等离子渗氮有加速作用的结论。     

42CrMo钢形变奥氏体的静态再结晶

利用双道次热压缩的方法,在Gleeble-1500热模拟实验机上研究42CrMo钢在高温变形道次间隔时间内的静态软化行为.讨论变形温度、应变速率、变形程度与初始奥氏体晶粒尺寸对其静态再结晶行为的影响.根据实验结果,建立42CrMo钢静态再结晶动力学模型,相应的静态再结晶激活能约为187.68 kJ/mol.结果表明:变形程度对42CrMo钢的静态再结晶影响最大,变形温度和应变速率次之,初始奥氏体晶粒尺寸对其影响较小;在变形温度较低(850 ℃)时,随着道次间隔时间的增加,静态再结晶分数逐渐趋于稳定(约为0.4),这是因为在变形温度较低时,道次间不能发生完全的静态再结晶.在变形程度较小、道次间隔时间较短时,几乎不发生静态再结晶.将静态再结晶动力学模型的预测结果与实验结果进行比较,二者较吻合.     

渗氮/PVDTiN涂层对42CrMo钢组织和性能的影响

采用渗氮+物理沉积TiN涂层的复合表面处理技术,对42CrMo钢进行表面强化处理。通过对复合表面处理后的42CrMo钢进行显微组织观察和性能测试,结果表明4,2CrMo钢表层组织和性能分别受渗氮及PVD工艺和渗碳层与涂层界面之间的结合力影响。此外,表层组织硬度呈现明显的梯度结构,外表层TiN涂层硬度最高可达2 200 HV0.1以上,此层深度在1～3μm,而中间渗氮层硬度达756.1HV0.1,深度在10 mm左右。     

压下率对42CrMo钢塑性成形与微结构演化的影响

以热物理模拟试验为基础,得到42CrMo钢发生动态再结晶的数学模型.采用热力耦合的弹塑性有限元法对42CrMo钢圆柱试样在形变温度为1 050℃、应变速率为0.1 s-1的热变形过程进行数值模拟,讨论该热变形过程中压下率对42CrMo钢试样应力/应变分布情况与微结构演化规律的影响.模拟结果表明:在热变形过程中,试样各部位变形不均匀,试样心部的等效应变最大,且变形不均匀性随着压下率增加先增大,然后趋于稳定;试样各部位的等效应力分布不均匀,其最大值一般位于心部大变形区与自由变形区和粘着区的交界处,平均等效应力在压下率约为20%时达到峰值;由于变形的不均匀性导致了动态再结晶的不等时性,动态再结晶首先发生在心部大变形区,然后,向自由变形区和粘着区延伸,而且该条件下动态再结晶临界应变约为20%;试样心部等大变形区的动态再结晶晶粒较细,而粘着区等小变形区的动态再结晶晶粒较粗大,随着压下率的增大,动态再结晶晶粒继续长大.     

激光辐照对GH37合金抗热腐蚀性能的影响

用输出功率为1KW的C0_2激光束将GH37合金表面熔化-凝固处理后,形成了0.5mm厚的树枝胞状晶组织。其中,原晶粒内的大量TiC被固溶,γ′相及M_(23)C_6相重新以更细小的颗粒,分别析出于晶内与晶界;晶粒的平均直径由原来的0.182mm减小到0.089mm。激光辐照后的表层组织,经900℃下的燃气腐蚀及涂Na_2SO_4的加速氧化试验后,同未经激光辐照的试样相比,表现出良好的抗热腐蚀性能。     

42CrMo钢机械性能概率统计分布研究

做了２６个机械性能测试件,对机械性能各参数的测试结果进行了分组,并对其作了累积频数和经验分布的分析,通过坐标纸描点与直方图的结果判断,拟做各参数为正态分布,经假设检验的Ｋ－Ｓ检验,确定原假设的正确性,从而得出结论,４２ＣｒＭｏ钢机械性能概率统计分布为正态分布。     

42CrMo钢的热压缩流变应力行为

为实现42CrMo钢锻造的数值模拟与合理制定其热成形工艺参数,采用Gleeble-1500热模拟实验机研究工业用42CrMo钢在变形温度为850～1150℃和应变速率为0．01～50s^-1条件下的流变应力行为。通过线性回归分析确定42CrMo钢的应变硬化指数以及形变表观激活能,获得42CrMo钢高温条件下的流变应力本构方程,并验证该流变应力本构方程的准确性。研究结果表明：42CrMo钢在热压缩变形过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;流变应力的预测值与实验值较吻合,而且预测的最大相对误差仅为4．54％。